氢能是一种来源丰富、绿色清洁的二次能源，是构建新型能源体系、实现“双碳”目标的重要抓手。我校材料学部、省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室“高性能钢铁材料强韧化及服役安全”团队在临氢环境用高性能钢铁材料研发领域深耕数十年。近两年，团队成果连续在金属材料领域顶刊发表，取得了系列重要研究进展。
利用管道长距离跨地区输氢是实现氢能大规模应用的有效途径。然而，管道在临氢环境下常面临氢脆问题。针对该挑战，团队提出利用Nb-Mo复合微合金化技术协同调控深氢陷阱的新路径，研发出复合纳米相与晶界偏聚协同改性的抗氢脆管线钢，实现氢脆抗力大幅提升，为未来输氢管线钢的设计提供了新启示。成果发表于金属材料顶刊Journal of Materials Science & Technology,2023, 158: 156-170.（IF: 10.9）。材料学部刘静教授为论文通讯作者，张施琦副教授为第一作者。
针对钢中最小原子H的原位、直观、快速表征难题，团队发明了原位氢显、微区氢渗透、氢分布/逸出快速表征检测技术，实现了钢中复合夹杂物界面氢扩散/捕获、单颗夹杂饱和氢捕获量、夹杂物界面氢逸出原位、实时、快速检测。率先揭示了钢中氢陷阱效应的微区界面应力机制，并据此创新性设计了微纳“Mg/Al/Ti等氧化物硬核-Mn/Ca等硫化物软壳”构型夹杂物，开发了改进的第三代氧化物冶金微Mg处理技术进行上述夹杂物精准控制，实现我国70级高强度海底厚板管线钢从0到1的突破。研究成果发表在材料腐蚀领域顶刊Corrosion Science, 195(2022)110006. (IF: 8.3) 。材料学部黄峰教授为论文通讯作者，博士生肖虎为第一作者。
针对非金属夹杂物引发钢铁材料局部腐蚀这一共性科学问题，依据Gutman最早提出的力作用下金属腐蚀力-电交互作用理论，从夹杂物/钢基体界面微区界面特性（微区残余应力和伏特电位差分布）及微区溶解电流密度分布等出发，建立了微区力-电相互作用热力学和动力学模型，局部优先溶解的夹杂物/钢基体界面伏特电位差临界判据为15mV，提出了Mg-Ca复合处理管线钢由早期局部优先溶解逐步发展为均匀腐蚀机理，为通过夹杂物控制改善管线钢腐蚀性能提供理论依据和数据支持。相关成果发表在材料腐蚀领域顶刊Corrosion Science,224(2023)111534. (IF: 8.3)。材料学部黄峰教授为论文通讯作者，博士生肖虎为第一作者。
针对超高强马氏体时效钢研发和应用时面临的强度-氢脆抗力失配这一瓶颈问题。团队通过系统研究提出了利用增材制造技术优势来研发超高强抗氢脆马氏体时效钢的新思路，发展出新型长时低温热处理技术构筑多尺度氢陷阱网络和多重强韧化微结构，首次实现了马氏体时效钢强度和抗氢脆性能的协同改善，并澄清其改善机理。相关成果发表在材料腐蚀领域顶刊Corrosion Science,223(2023):111440.（IF: 8.3）。刘静教授为论文通讯作者，张施琦副教授为第一作者。
近年来，“高性能钢铁材料强韧化及服役安全”团队先后连续获批国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金联合基金重点项目、湖北省自然基金创新群体项目、湖北省国际科技合作项目等省部级以上重点重大项目。近两年，团队在Journal of Materials Science & Technology、Corrosion Science、Materials & Design、Materials Science and Engineering A等国际知名期刊发表一区SCI收录论文15篇。上述成果的取得，将进一步提升我校在钢铁材料服役安全领域的学术影响力，为学校“一流学科”率先突破贡献钢铁力量。
